Probemos los efectos de la energía de la liga elástica

Transcripción

1 Probemos los efectos de la energía de la liga elástica Piensa y pregúntate Ya has probado el movimiento de tu vehículo haciendo girar el eje con la energía almacenada en una liga elástica. Pero que pasa cuando enrollas la liga elástica dos, cuatro y ocho veces? Conseguirán todos los grupos el mismo resultado? Qué efecto tiene la cantidad de energía almacenada en la liga elástica sobre la distancia que se desplazará tu vehículo? Materiales Necesitas 1 libreta de ciencias 1 lápiz Gafas protectoras Tú y tu grupo necesitan 1 vehículo estándar 3 ligas elásticas, unidas 1 tira de cinta de máquina sumadora 3 puntos rojos 3 puntos azules 3 puntos verdes Averigua por ti mismo 1. Qué efecto tiene el número de vueltas de la liga elástica en el eje de tu vehículo sobre la distancia que recorre el vehículo? Escribe un pronóstico en tu libreta acerca de esta relación. 2. Pongan atención mientras su maestro repasa las Instrucciones para que los estudiantes reúnan datos acerca de la energía de la liga elástica de las págs Por qué piensan que es importante que todos usen los mismos puntos de partida y de detención? 3. Tomen su vehículo y demás materiales y manos a la obra. 4. Limpien. No desarmen su vehículo. Regrésenlo con los demás materiales al centro de distribución. 31

2 5. Muestren a la clase la tira de papel del grupo. Señalen los puntos de parada previstos para su vehículo y las distancias reales que recorrió. Ahora den una mirada a las tiras de papel de todos los grupos. Notan diferencias o patrones que se repiten en todos los vehículos en cada número de vueltas de la liga elástica? Compartan lo que piensan con la clase. Figura 7-1 Evaluemos nuestros resultados 6. Piensen en las siguientes preguntas. Luego compartan lo que piensan con la clase. De dónde viene la energía para enrollar la liga elástica? De dónde viene la energía para mover el vehículo? Cómo almacenan energía en la liga elástica? Cómo liberan la energía almacenada en la liga elástica? Qué pasa cuando se libera la energía almacenada en la liga elástica? Cómo afecta el número de vueltas de la liga elástica a la distancia que recorre el vehículo? Por qué fue importante mantener idéntico el número de vueltas para todos los grupos de la clase? Qué sucedería si el número de vueltas fuera sólo 1? Qué tal si el número de vueltas fuera 10? 32 / Probemos los efectos de la energía de la liga elástica

3 Figura 7-2 Marquemos las distancias recorridas Ideas para explorar 1. Usa una cinta de 100 cm para medir las distancias en tu tira de papel desde la línea de partida hasta cada punto coloreado. Qué tan lejos llegó tu vehículo cuando la liga elástica fue enrollada dos, cuatro y ocho veces? Anota tus distancias en una tabla de datos como la que aparece en la Figura 7-3. También ordena los datos en una gráfica. 2. Lleva tus vehículos al casino o al gimnasio. Haz una carrera. El vehículo que llegue más lejos gana. 3. Observa lo que pasa si agregas una carga de bloques de madera a tu vehículo impulsado por eje. Cómo afecta la carga el movimiento de tu vehículo? Figura 7-3 Tabla de datos de muestra Número de vueltas de la liga elástica Distancia recorrida (en cm) Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Distancia seleccionada Probemos los efectos de la energía de la liga elástica / 33

4 Instrucciones para que los estudiantes reúnan datos sobre la energía de la liga elástica 5. Suelten su vehículo. Observen lo que pasa. 6. Pongan un punto rojo en la tira de papel donde se detienen las ruedas delanteras de su vehículo. 7. Repitan dos veces más la prueba: Enrollen la liga elástica el mismo número de veces (dos) para cada prueba. En cada ocasión, marquen su predicción con un lápiz. Suelten el vehículo. Qué tan lejos se movió el vehículo? Marquen el punto de detención con un punto rojo. 1. Necesitarán un área del piso donde su vehículo pueda moverse una distancia larga, entre 1 m (39 pulg) y 10 m (33 pies). 2. Desenrollen su tira de papel. Péguenla al piso. 3. Hagan una línea de partida con cinta adhesiva en un extremo de la tira de papel. 4. Enrollen dos veces las ligas elásticas unidas alrededor del eje que sostiene las ruedas grandes. Pongan las ruedas delanteras del vehículo en la línea de partida. Antes de que suelten el vehículo, hagan una predicción con el grupo. Con un lápiz, marquen en el papel la distancia que piensan que recorrerá el vehículo. 34 / Probemos los efectos de la energía de la liga elástica

5 8. Una vez que tengan los tres puntos rojos en el papel, observen los puntos. Qué notan respecto a sus posiciones? Anoten sus observaciones en su libreta. 9. Qué punto representa la distancia que el vehículo recorrió más a menudo? Encierren ese punto en un círculo con un lápiz. 10. Ahora enrollen su liga elástica cuatro veces alrededor del eje. Luego hagan lo siguiente: Predigan qué tan lejos piensan que llegará el vehículo cuando la liga elástica se enrolla cuatro veces. Marquen la predicción con lápiz en la tira de papel. Prueben qué tan lejos llega su vehículo con cuatro vueltas en la liga elástica. Pongan un punto azul en su tira de papel para marcar la distancia. Ejecuten esto tres veces en total, enrollando la liga cuatro veces y marcando cada vez su predicción. 11. Observen los puntos azules. Qué notan acerca de todas las distancias que recorrió su vehículo? Qué tan cerca estuvo su predicción de las distancias reales que recorrió el vehículo? Anoten sus observaciones en su libreta. 12. Qué punto piensan que representa mejor todas las distancias que recorrió su vehículo? Encierren ese punto con lápiz en un círculo. 13. Ahora enrollen la liga elástica ocho veces alrededor del eje. Cómo se siente enrollar la liga elástica ocho veces comparado con dos? Comenten esto con su grupo. 14. Con la liga elástica enrollada ocho veces alrededor del eje, repitan la prueba de la siguiente forma: Anoten su predicción en la tira de papel. Qué tan lejos piensan que se moverá el vehículo? Suelten el vehículo. Usen puntos verdes para marcar la distancia. Prueben el vehículo tres veces en total. Encierren en un círculo el punto que represente mejor todas las distancias recorridas por su vehículo. Anoten sus observaciones en su libreta. Probemos los efectos de la energía de la liga elástica / 35